摘要:通过在兴畲高速公路岩石边坡生态防护上采用客土喷播的实际施工研究,阐述了客土喷播技术作为高速公路岩石边坡生态防护的成功性和可行性,并介绍其原理、施工材料和施工工艺。
关键词:高速公路;岩石边坡;绿化防护;客土喷播
1 客土喷播技术的介绍
(1)基本原理
客土喷播是以日本为典型代表的一种喷播建植技术。该技术是将客土(提供植物生育的基盘材料)、纤维(基盘辅助材料)、侵蚀防止剂、缓效肥料和种子按一定比例,加入专用设备中充分混合后,用喷射机均匀喷涂到坡面上,使植物获得必要的生长基础,达到快速绿化的目的。
(2)喷播厚度
不同的植物对土壤的厚度、生长条件的要求不同。决定喷播厚度主要有3个因素:边坡岩质情况、年降雨量及挖方边坡坡度。除厚度外,植物对土壤的化学性质和物理结构也有相应的要求,一般来说,土壤过酸或过碱都不利于植物生长;土壤过疏、过密,或团粒结构差,都会影响植物生长。因此,在客土材料的选择和配比时要充分考虑这些因素。
(3)植物的选择
一般地,当周围环境为森林生态时,以建立中低林型为目标来选择适合当地生长的植物;当周围环境为草原生态时,以建立草本型或草灌型为目标来选择适合当地生长的植物;当工程地接近城区、风景区等人群流动多地地区,该工程应以建立观赏型为目标来选择适合当地生长的植物。高陡的岩石边坡首先以建立草本型或草灌型植物为宜,然后在自然营力的作用下,随着植物群落的逐渐演替,早期的草本型或草灌型植物群落被中低林型甚至森林型植物所代替。
2 工程实践
(1)工程概况
兴畲高速公路位于广东省的东北部,位于梅县和兴宁市境内,连接兴宁市至梅县畲江段,全长为25.735公里,是国家重点公路汕昆高速公路在梅州境内的便捷通道,对加强梅州地区与广东经济发达地区和潮汕地区的经济往来,加快山区开发建设,促进全省共同富裕,具有重要的战略意义。
本项目属于山岭重丘区高速公路,高填深挖较多,建设挖方较大,施工建设易造成原地貌及植被破坏,对高陡岩质边坡植被恢复困难,边坡绿化工程难度大,如防护和绿化措施不当势必将造成水土流失,破坏自然环境,导致高速公路周边环境的破坏。因防护、绿化的方案不合理还会造成建设资金的浪费,增大了运营管养的难度和成本。在综合考虑环境保护和司乘人员的视觉效果的情况下,对兴畲高速公路K4+080～160右幅、K10+820～920左幅、K15+230～230右幅、K16+120～230左幅等3万多乎方米的部分岩石边坡进行客土喷播绿化防护。
(2)喷播厚度的计算。a、根据检测,兴畲高速公路岩石边坡的硬度指数均大于14kg/ma;b、根据气象资料,梅县和兴宁市的年总降雨量历年平均为1483.5～1698.3毫米;c、兴畲高速公路的岩石边坡的坡度为1:0.75～1:0.5。
综上所述,选择喷播厚度为60～80mm较为合适。
(3)土壤的选择。a、粘土,选择粘结附着力较强,而且含砂量较大。与其他改良材料混合后通透较好的黏土。b、有机营养土。主要是泥炭等有机物含吸收有较多长效营养成分的有机质和肥土。 c、土壤改良材料,主要是木屑,植物纤维、禽粪、膨化物等辅助材料。目的是增加土壤肥力的保持水能力和渗透性,增加土壤的缓冲力。d、多含量复合肥,主要是普通复合肥和供肥期长、不易流失的长效复合肥。c、保水剂(400倍以上):一种高效的土壤保湿,其微粒膨化体吸收和释放的水分解能使土壤保水,可供植物生长期反复地吸收。f、粘合剂:高分子树脂类制剂,能解决基材混合后形成易于植物生长的团粒结构。
(4)植物的选择
梅州地区属亚热带季风性气候。昼夜温差大。温和潮湿,四季常青。历年平均气温21.2℃,最高气温达39.5℃,最低气温-7.3℃。根据当地的季节、土质条件等因素的不同,采用原有的乡土植物种类,配以适合在斜坡上生长的草种和灌木树种的种子进行混播,依据设计的植物种子及其种子配比进行施工以达到景观效果。按设计要求提供植物种子主要有以下几种: 狗牙根、猪屎豆、坡柳、大翼豆、糖蜜草、山毛豆。
(5)施工工艺
施工顺序:测量放线-边坡修整-处理边坡排水-客土配置-喷播绿化基材混合物一养护。
(一)坡面施工技术要求:
(1)修整坡面:清理坡面杂物、危石,使坡面基本保持乎整,对浅层不稳定的坡面,做好稳定固后并可采取点状喷浆使其稳定。
(2)处理坡面排水。对坡面径流、涌水进行处理,通过设置泻水管,将涌水引至坡底,设置好坡面平台排水设施,使平台水从坡面两头排出,引至坡底。
(3)对坡面残存植物,在不防碍施工的情况下应心量保留。
(二)喷射作业
(1)喷射施工时,喷附者应自上而下对坡面进行喷射、并尽可能保证喷出口与坡面垂直,距离保持在0.8m～1m,一次喷附宽度5m-6m。
(2)严格执行设计喷附厚度。将准确称量配比好的基材与植被种子混合物充分搅拌混合后,采用喷射机喷射到需防护的工程坡面,并保持喷附面薄厚均匀。
(三)边坡植被养护:喷播后如未下雨则每天浇水以保持土壤湿润,等植被成坪,覆盖率可达90%以上后可逐渐减少浇水的次数。在养护期间应随时观察草坪的水肥情况。水分主要是看根系土壤的湿润程度。在草坪成坪后由于其自身形成了一层草毯,对土壤中的水分散失有一定的保护性。一年以后,草坪基本上形成了其自身的生态,不需要特别的养护。
结语
实践证明,客土喷播技术是高速公路岩石边坡生态防护成功而且可行的方法,是较好恢复高速公路建设过程中生态和环境的有效手段。